有限梁段法在变截面连续箱梁桥剪力滞效应分析中的应用

为了分析变截面连续箱梁桥的剪力滞效应,选取具有2个节点、4个自由度的箱梁单元,引入剪力滞控制微分方程的初参数解,推导出箱梁梁段单元的刚度矩阵和等效节点荷载。利用FORTRAN语言编写相应计算程序,应用所编程序对某简支箱梁进行验算,并分析了某三跨变截面连续箱梁桥在主跨作用车道荷载时的剪力滞效应。结果表明:剪力滞效应对中跨1/2处影响最大,对左边跨、右边跨几乎没有影响;中跨1/2处总挠度是初等梁挠度的1.08倍。

单箱多室变宽度道岔连续梁桥空间力学性能分析

为了明确不同荷载条件下单箱多室变宽度道岔连续箱梁桥的应力分布及剪力滞效应,首先采用数值方法,利用ANSYS建立考虑预应力以及各种荷载工况加载方式的三维实体单元模型,分析箱梁在不同荷载效应下应力分布和变形趋势;然后,选择箱梁顶底板不同部位16个应变测点,采用多通道数据采集仪分别同步实测满堂支架现浇、预应力张拉及成桥落架等施工阶段时箱梁应力,并与数值分析数据进行对比验证;在此基础上,利用数值模型对该单箱五室预应力混凝土道岔梁在列车活载作用下的横向和纵向剪力滞效应进行分析。研究表明,三维实体数值模型可得到不同荷载工况作用下单箱多室箱梁应力分布的精细结果,数值分析结果和应力实测数据都显示箱梁顶底板应力分布不均匀,有明显的剪力滞效应,且顶板剪力滞效应更显著;数值分析还显示,车辆布载方式影响剪力滞效应,剪力滞效应沿着纵桥向变化,剪力滞系数最大达1.074。研究结果表明,单箱多室箱梁设计中应充分考虑箱梁剪力滞效应影响,以确保桥梁结构设计安全。

变截面波形钢腹板连续梁的抗弯性能试验研究

为研究变截面波形钢腹板连续组合箱梁的抗弯性能,本文使用液压伺服系统通过逐级加载的方式,对一片三跨波形钢腹板连续模型梁进行了静力试验,研究了在对称荷载与偏心荷载作用下波形钢腹板连续箱梁的破坏模态和变形、不同截面上应变分布、体外预应力束增量以及极限承载力等,从而明确波形钢腹板连续组合箱梁的破坏失效过程。研究结果表明:在弹性范围内,边跨与中跨的混凝土顶底板纵向应变呈线性变化,符合箱梁理论中提出的“拟平截面”假定;中跨偏载作用下,边跨处的偏载效应大于中跨,这不仅与边跨跨径较短有关,同时与横隔板数量和位置有关。试验梁的开裂荷载为破坏荷载的30%,中跨与边跨挠度变化速率均在底板混凝土开裂后变大,边跨跨中混凝土顶底板应变在中支座开裂后应变发生突变,增长速率变大,并一直持续至加载结束;最终破坏时刻,在中跨加载点位置混凝土顶底板出现斜向裂缝并发生断裂,钢腹板发生屈曲破坏;体外预应力筋在破坏阶段承载了较高的应力,对模型梁的抗弯性能贡献较大。试验研究成果可为波形钢腹板连续组合箱梁的工程应用提供一定参考。

变截面连续箱梁活荷载内力增大系数计算

为研究变截面连续箱梁在非对称荷载作用下的受力特性,将连续梁的各支座当作铰支,采用差分方法计算变截面连续梁各跨的抗弯惯矩修正系数;将连续梁的每跨两端当成固定端,计算变截面连续箱梁桥的抗扭惯矩修正系数;沿梁宽将桥分为8等分,画出9个梁位的影响线,按照可能布置的车道数分别布载,最终计算出各车道数对应的内力增大系数,并考虑按现行规范进行横向折减。研究结果指出,将箱梁当作一个整体,可以有效地考虑其强大的抗扭能力,计算方法更科学合理,计算结果更准确可靠,反映了箱梁工作的实际情况。

钢-混凝土混合变截面连续梁桥钢箱梁段合理长度研究

为简便估算恒载作用下钢-混凝土混合变截面连续梁桥的合理钢箱梁段长度,基于现有三弯矩方程推导适用于变截面连续梁的改进三弯矩方程;建立基于改进三弯矩方程的变截面连续梁弯矩简化计算方法,构建不同跨径的变截面钢-混凝土混合标准连续梁桥,并给出其钢箱梁段合理长度的预估公式.研究结果表明:基于改进三弯矩方程的变截面连续梁弯矩计算结果与有限元计算结果的偏差小于10%,可以便捷且准确地计算恒载下变截面连续梁弯矩;预估公式计算得到的钢箱梁段合理长度与实桥使用的钢箱梁段长度之间的误差在12.5%以内,预估公式具有良好适用性.

变截面连续钢箱梁斜桥受力特性分析

当斜桥斜角角度小、桥面较宽时,其受力机理与直桥不同,若用梁单元模型对其进行分析则不能反映其实际受力状况。以3跨变截面连续钢箱梁斜桥为研究对象,建立梁单元和板单元的2种有限元模型,并对比2种模型的计算结果,分析跨中和墩顶处主梁顶板和底板的应力分布,以考察最不利工况下支座反力的分布情况。

钢筋混凝土薄壁箱形变截面连续梁桥的加固技术

以跃进大桥的加固作为工程实例 ,系统研究了钢筋混凝土薄壁箱形变截面梁桥的加固技术与施工方法 。

不对称变截面箱梁桥在悬臂施工阶段扭转控制分析

采用空间理论方法、剪力流理论及Prandtl的薄膜比拟法,推导出了不对称箱型变截面梁悬臂施工扭转角度和剪力计算公式.并用该公式对重庆鱼洞长江大桥在悬臂施工阶段箱梁扭转变形及受力进行了计算分析.计算结果证实了,在施工阶段因恒载和施工荷载的不对称分布产生的扭矩对主箱梁的扭转变形影响不大,箱梁所受到的内力在施工控制许容范围内.

分幅箱梁桥偏载效应分析

以一座五跨双箱单室箱梁桥为背景,通过基于实桥的有限元分析,探讨了变截面连续箱梁偏载系数的分布规律,研究了箱梁不同腹板关键位置的弯矩和剪力偏载系数.结果表明:箱梁腹板正负弯矩偏载系数纵向波动较小,有着相同的变化规律,边腹板偏载系数约为0.87,中腹板偏载系数约为1.13,弯矩在每片腹板上的分配很不均匀,最大剪力在每片腹板上的分配也不均匀,中腹板剪力最大值约为边腹板剪力最大值的1.25倍.

变截面连续箱梁跨中底板崩裂原因分析及其应对措施

介绍了江苏省近几年3例箱梁桥底板崩裂事故;分析了导致底板崩裂的主要原因,主要包括跨中合龙束张拉时产生的径向力作用、非预应力钢筋构造因素及施工影响等;结合设计与施工提出了预防底板崩裂的对策及建议。

变截面连续箱梁桥剪力滞效应的有限梁段法分析

为了分析变截面连续箱梁桥的剪力滞效应,提出一个4自由度的箱梁梁段单元,根据剪力滞附加挠度控制微分方程的齐次解,推导了箱梁梁段单元的刚度矩阵和等效节点力列阵,并用FORTRAN语言编写了相应计算程序。利用所编程序对已有文献中简支箱梁算例进行验算,并计算了某三跨变截面连续箱梁桥在主跨作用车道载荷时的剪力滞效应。结果表明:主跨作用车道载荷下,主跨跨中截面和中支点截面剪力滞系数分别达到1.176和1.148,在反弯点处发生正负剪力滞转变现象。

主跨40 m跨座式单轨交通连续钢箱轨道梁优化设计

以某市云轨示范线一主跨40 m连续钢箱轨道梁为工程背景,利用直接网格搜索法原理,采用双变量优化设计法,应用有限元软件ANSYS计算分析所选结构体系的力学特性。以梁高、边跨与中跨比为设计变量,以主梁挠度、竖向基频、梁端转角、应力为约束条件对结构进行优化,确定使结构材料用量最少的最优结构体系。研究结果表明,梁高为2.4 m、边跨与中跨比为0.6是最优方案。该方案的结构受力及变形更加合理,最大限度地发挥了材料的作用,且施工难度较小,施工周期较短。

单箱多室变截面连续宽箱梁桥梁格模型研究

采用剪力柔性梁格理论对某单箱多室变截面连续宽箱梁桥进行建模计算,具体介绍纵向梁格两种切分方式及切分后各截面特性参数的修正方法。运用Midas/Civil按两种切分方式分别建立增设虚拟横梁的剪力柔性梁格模型,同时用Midas/FEA建立实体模型。通过对梁格模型、实体模型计算结果与荷载试验实测数据对比分析,总结单箱多室变截面连续宽箱梁桥梁格建模时需要考虑的因素,并验证虚拟横梁刚度取值的正确性,结果表明梁格法简单易行,计算精度较高,能够满足工程要求。分析了桥面结构、普通钢筋和预应力筋对箱梁整体刚度的影响,给出梁格模型的修正方法和建议,使之更加真实可靠地反映桥梁整体状况。

变截面连续箱梁桥偏载增大系数的计算研究

为了更好地对变截面连续箱梁桥进行更加合理经济的设计,本文在相关资料的基础上,提出一套较为合理的变截面连续箱梁桥横向荷载分布的计算方法,并应用于一座六跨预应力变截面连续梁桥的设计计算。结果表明,较之经验方法更为经济。

某变截面箱梁连续刚构桥静力与稳定性分析

以一座三跨变截面连续刚构桥为例,使用有限元软件建立全桥三维有限元模型,进行了静力荷载与稳定性分析。通过计算结果发现,该桥设计在静力作用下的应力状态与承载力完全满足规范要求,成桥阶段与施工状态的稳定性也满足规范要求。分析算例可为类似工程设计提供参考。

大跨度变截面连续箱梁支架施工技术

为克服大跨度变截面连续箱梁桥施工中工期较紧的问题,采用支架快速施工方案进行施工。结合河北省沙河大桥工程实例,重点对桥梁总体设计、支架布置形式设计、支架施工技术要点及施工注意事项等进行深入研究,对同类桥梁支架法施工具有一定实际借鉴意义。

大邑特大桥Midas建模分析要点

在桥梁结构分析中,有限元建模的过程和施工方法的选择紧密相关。即使针对相同的施工方法,模型的用途也导致建模过程的不同。大节段膺架法施工的预应力混凝土连续梁桥,在Midas模型中,使用"弹性连接"的"仅受压"类型来模拟膺架。结合线形监控的要求,如何模拟膺架前移成了建模的关键。

变截面预应力混凝土连续箱梁桥的横梁设计

该文对变截面预应力混凝土连续箱梁桥的横梁构造、计算模型,以及配筋设计,结合具体工程实例进行了分析。

小梁距变高度小箱梁在宁波市北环快速路工程中的应用

平行匝道由于桥面较窄,通常的标准梁宽小箱梁较难直接应用。由于受道路纵断面布置的限制,匝道与主线并板处,道路竖曲线引起的预制梁起拱值可能较大,给预制小箱梁的制作带来一定困难。该文就以上问题,以具体工程为背景,讨论在实际设计中的解决办法,并给出了代表性的结构验算结果。

申嘉湖京杭古运河大桥设计浅议

针对申嘉湖高速公路京杭古运河大桥提出了预应力混凝土连续梁桥和斜拉桥两种不同的桥式方案。通过经济性、安全性、实用性、耐久性和施工等方面的比选,建议采用55m＋80m＋55m的变截面连续箱梁桥方案,并运用桥梁博士对主梁进行了施工阶段和使用阶段的内力计算和估索计算。验算结果表明,所选的预应力混凝土连续梁桥方案是合理的。